Noelle Patno, PhD、Bened Life 最高科学責任者による
プロバイオティクス（「適切な量で投与されたときに、宿主に健康上の利益をもたらす生きた微生物」1）についてはご存知かもしれませんが、最近登場し始めた他の多くの「バイオティクス」という用語についてはまだご存知ないかもしれません。ペットフードからスキンクリームまで、さまざまな製品に「プレバイオティクス」（プロバイオティクスの餌となる炭水化物）が含まれている場合があります。あまり一般的ではないのが「ポストバイオティクス」という用語で、現在、混乱を招くほど多くの異なる物質を指すのに使われています（これについては後述します）。
サプリメントや食品にポストバイオティクスが増えるにつれて、ポストバイオティクスとは何か、そしてこの用語がどのように多様に使われているかを理解することが重要です。ここでは、ポストバイオティクスに関する合意された定義と科学についての短いコースをご紹介します。
ポストバイオティクスの定義
ポストバイオティクスを考える簡単な方法は、「良い」死んだ細菌だと捉えることです。もう少し詳しく説明すると、ポストバイオティクスは、その構成要素の有無にかかわらず、有益な不活性化微生物です。定義とその論争の詳細を見ていきましょう。実際にはもっと複雑だからです。
「ポストバイオティクス」という用語は、ここ数年、専門家の世界で議論されてきました。研究者もそうでない人も、「ポストバイオティクス」という用語を、不活性化されたプロバイオティクス（死んだ良い細菌）や、細菌またはプロバイオティクスによって生産された製品（良い細菌が作るもの）を説明するために使用してきました。
これらの定義のどちらも、「良い死んだ細菌」と同じではありません。これは、国際プロバイオティクスおよびプレバイオティティクス科学協会（ISAPP）が2021年にポストバイオティクスを定義した方法の一部です。
彼らのポストバイオティクスの技術的な定義は、「宿主に健康上の利益をもたらす、不活性微生物および/またはその構成要素の調製物」です。2 「不活性微生物」は基本的に死んだ細胞です。不活性化の過程で、死んだ細胞はその構成要素（細胞を構成するタンパク質やリポ多糖などの細胞成分や構造）に分解されることがあります。
しかし、細胞の副産物、つまり不活性化される前に微生物によって作られた生物活性代謝物は、ポストバイオティクス製品に含まれていても、ISAPPによってそれ自体はポストバイオティクスとして定義されていません。
私たち科学愛好家のために、ここで2つの追加事項を述べます。
まず、この定義はポストバイオティクスがプロバイオティクスに由来することを要求していません。例えば、プロバイオティクスとして機能しない可能性のある細菌（つまり、検査されても利益を提供すると示されていない、または検査時に利益を提供しなかった細菌）は、不活性化されて不活性化された形態でのみヒトの健康に利益を提供する可能性があります。
第二に、ISAPPはプロバイオティクスの代謝産物をポストバイオティクスとは考えていません。酪酸、酢酸、プロピオン酸などの有機酸、ビタミン、短鎖脂肪酸は、一部の細菌によって生産される可能性がありますが、「ポストバイオティクス」には、代謝産物だけでなく、不活性細胞または細胞部品が含まれている必要があります。
酪酸のような分子をポストバイオティクスと見なさない理由の1つは、それが細菌とは独立して存在することもあるからです。例えば、酪酸はバター脂肪中に存在します。3,4 血液凝固や骨、心臓の健康に重要とされるビタミンK5 は、細菌からも緑黄色野菜からも摂取できます。
それ自体ではISAPPのポストバイオティクスの定義を満たさない代謝物または細菌産物（ただし、ポストバイオティクスの一部である可能性あり）の例には以下が含まれます。2
- 細菌によって産生される短鎖脂肪酸（酪酸など）
- 細菌によって産生されるビタミン（ビタミンKなど）
- 乳酸を含む有機酸
- 抗菌ペプチド、バクテリオシン、細菌によって分泌される酵素を含むタンパク質
ISAPPがこの定義を発表したのは最近であり、まだ普遍的に受け入れられていないため、酪酸やその他の細菌産物が依然としてポストバイオティクスとして記述されているのを目にすることがあります。同様に、多くの品目が現在、世界保健機関（WHO）と食糧農業機関（FAO）が2001年に提唱したプロバイオティクスの定義に適合しないプロバイオティクスと呼ばれています。6
要約すると、ポストバイオティクスには死んだ細胞が含まれ、それらが由来する生きた微生物の他の成分や代謝産物も含まれている場合があります。
ポストバイオティクスサプリメントの識別方法
「ポストバイオティクス」という言葉はまだ一般の人々にはあまり知られていないため、多くのポストバイオティクス製品はボトルに明確に表示されていない場合があります。ポストバイオティクスを示す言葉としては、熱殺菌（HK）、熱不活化（HI）、または熱処理（HT）などがあります。例えば、L. paracasei PS23（熱処理）またはHT-PS23は、すべての細胞が死ぬまで高温で処理されたPS23の調製物です。
ポストバイオティクス株の量をラベルに記載する際、「CFU」（コロニー形成単位）の代わりに「細胞」という用語が使われることもあります。
ポストバイオティクスとプロバイオティクスには利点があるのか？
ポストバイオティクスは、いくつかの理由から魅力的かもしれません。
第一に、それらは生きていないため、体内で増殖することができません。生きたプロバイオティクス細胞が経口摂取されて血流に吸収されたり、腸内で過剰に増殖したりするリスクは非常に小さいですが、ポストバイオティクスにはそのようなリスクはありません。これにより、腸管バリア機能が低下している人にとっては、より安全であると考えられます。
また、ポストバイオティクスはすでに死んでいるため、胃の酸性環境を通過する際に、生きてい続けるための特別な保護を必要としません。さらに、一部の特殊なプロバイオティクス株とは異なり、通常は常温で安定しています。これらの安定性の利点により、ポストバイオティクスは効力を失う危険性が少なく、カプセル剤ではなく食品に配合することも可能です。
ポストバイオティクスの欠点は、プロバイオティクスを定量化および品質チェックするために使用される多くの手順が、現在のポストバイオティクスではそれほど堅牢ではないことです。死細胞の定量化方法は標準化されておらず、多くの異なる手順が使用されています。また、微生物を不活性化する方法は多くあり、この手順の一貫性は、製造内や、ポストバイオティクス株が健康上の利益を持つかどうかを理解するために使用される製造プロセスと臨床研究との間では常に保証されているわけではありません。
理想的には、ポストバイオティクス製品は、以下のすべての方法で品質が管理されるべきです。2
- 不活性化前の微生物の同定: 株名、遺伝子配列、および計数単位による定量
- ポストバイオティクスの製造: 特性がよく知られ、成功した不活性化方法を使用する
- 品質管理: 微生物が不活性化され、生きた微生物が残っていないことを確認する ポストバイオティクスの説明: どの成分が含まれているか（不活性化微生物、構造成分、代謝物など）を特定し、それらの成分を定量化する
- 安全性チェック: 摂取時に有害反応が観察されるか？
- 健康上の利益の証拠: 無作為化比較試験（RCT）のような、管理された優れた研究デザインの臨床研究を完了する
生きた生物であるプロバイオティクスには、ポストバイオティクスに比べていくつかの利点があります。一部のプロバイオティクスは、腸内で短鎖脂肪酸、ビタミン、または抗菌ペプチドを生成することがあり、これらはすべて人間の健康に利益をもたらす可能性があります。しかし、ポストバイオティクスは新しい化合物を生成することはできません。ただし、ポストバイオティクスには、もともとの微生物を不活性化する製造プロセスで保持されていれば、すでにそれらの代謝物が含まれている場合があります。
ポストバイオティクスはどのように機能するのか？
ポストバイオティクスは、プロバイオティクスと同じように多くの方法で作用する可能性があります。2 それらは、腸細胞、免疫細胞、および消化管内の細菌と相互作用する可能性があります。ポストバイオティクスを摂取すると、これらの効果の1つ以上が得られる可能性があります。1,2
- 腸内微生物叢の修正
- 腸管バリア機能の改善
- 宿主の神経系を介したシグナル伝達
- 代謝の修正
- 免疫調節
HT-PS23などの興味深いポストバイオティクスに関する前臨床研究および臨床研究は、それが提供できるメカニズムおよび/または有益な効果を明らかにすることがあります。これらは、生きた状態の同じ株のものと同じである場合もあれば、異なる場合もあります。実際、生きた細胞に測定可能な健康上の利益がなくても、ポストバイオティクスは有益である可能性があります。
ポストバイオティクスの利点
ISAPPのポストバイオティクス定義に該当する多くのポストバイオティクス製品が、研究室や臨床で試験されてきました。「生きた」プロバイオティクスと同様に、「死んだ」ポストバイオティクスも株特異的な利点があるようです。つまり、異なる株は異なる利点を持っています。ポストバイオティクスの潜在的な利点の範囲も同様に広く、腸の健康にとどまらず多岐にわたります。
いくつかのポストバイオティクスに関する研究室での研究では、抗酸化作用やその他の分子メカニズムが示唆されています。動物やヒトを対象としたいくつかの研究では、血液中のバイオマーカーを評価し、免疫機能や腸内微生物叢に影響を与える可能性が示唆され、腸内微生物叢に有益な効果があることが示唆されています。7
ヒトの健康に関しては、臨床研究により、特定のポストバイオティクスが便の硬さ、認知機能、睡眠の質、または代謝に健康上の利益をもたらす可能性が示唆されています。7 各プロバイオティクスがプロバイオティクスであるという証拠（臨床的利益をもたらす）を必要とするのと同様に、ポストバイオティクスは、その特定の組成が主張する利益を臨床的証拠が裏付ける場合にのみ「良い死菌」となります。
プレバイオティクス、プロバイオティクス、ポストバイオティクスを知る
世の中にはたくさんの「バイオティクス」がありますが、どれがどれだかどうやって覚えるのでしょうか？英語専攻の方のために、それらを区別する方法は、接頭辞に注目することです。
- 「プレ」バイオティクス：微生物の「前」。プレバイオティクスは、特定の微生物が食物源として選択的に利用する種類の長鎖でんぷん質炭水化物（農産物や全粒穀物に含まれる不溶性繊維など）です。これらは、分子であって細胞や死細胞ではない唯一の「バイオティクス」です。8
- 「プロ」バイオティクス：微生物を「支持する」。プロバイオティクスは、健康上の利益を提供することで生命を「支持する」細菌です。1
- 「ポスト」バイオティクス：微生物の「後」（微生物が不活性化された後を指します）。2
プレバイオティクスとプロバイオティクスは、健康的な食事の中で素晴らしい組み合わせになりえます。腸をプロバイオティクスのような有益な生きた微生物にとって快適な場所にするためには、適切な食物源（プレバイオティクス）を提供することが良い考えです。プレバイオティクスは、水溶性食物繊維を含むほとんどの食品に含まれている可能性があります。サプリメントとして摂取することもできます。イヌリンは非常に一般的なプレバイオティクスサプリメントで、チコリの根やキクイモから抽出できます。
ポストバイオティクスは、プレバイオティクスやプロバイオティクスに頼ることなく有益ですが、これらと組み合わせることももちろん可能です（他に指示がない限り）。例えば、腸の健康を助けることを目的としたプロバイオティクスサプリメント、気分を改善するポストバイオティクスサプリメント、そしてイヌリンを含むプレバイオティクス食品を定期的に摂取することなどが考えられます（プレバイオティクス食品のリストはこちらをご覧ください）。
では、プレ、プロ、ポストのどれを選ぶべきでしょうか？プロバイオティクスやポストバイオティクスの株の選択は、あなたが求める健康上の利益に完全に依存します。しかし、プレバイオティクス食品は、たとえ「バイオティクス」サプリメントを摂取していなくても、日常の食事に取り入れるべき常に賢明な選択です。
ポストバイオティクスの未来
ポストバイオティクスは、マイクロバイオーム治療の新しい分野です。不活性微生物であるため、プロバイオティクスのように厳密に管理された保管条件を必要としません。これにより、ポストバイオティクスを低温殺菌された食品やその他の食品に配置して、カプセルを服用する必要なく健康上の利益を提供する幅広い機会が開かれます。
しかし、プロバイオティクスの健康上の利点ははるかによく理解されています。ポストバイオティクスの利点（およびその生物学的活性を特徴づける方法）には、さらに多くの研究が必要です。ポストバイオティクスが何であるかの定義も、特に酪酸などの代謝産物をポストバイオティクスと呼ぶことに関して、依然として激しく議論されています。
ポストバイオティクスの定義、その作用機序、そしてそれがもたらす恩恵に関する研究が進行中です。乞うご期待ください！
推奨読書：
脳腸相関とは？あなたのマイクロバイオームが幸福にどう影響するか
HT-PS23とは？ (HT L. paracasei PS23)
参考文献：
1. Hill, C., et al. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014;11(8):506-514. doi:10.1038/nrgastro.2014.66
2. Salminen, S. et al. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2021;18(9):649-667. doi:10.1038/s41575-021-00440-6
3. Danudol, A., & Judprasong, K. Foods. 2022;11(22):3606. doi:10.3390/foods11223606
4. Månsson, H. Food Nutr Res. 2008;52:10.3402/fnr.v52i0.1821. doi:10.3402/fnr.v52i0.1821
5. Mladěnka, P. et al. Nutr Rev. 2022;80(4):677-698. doi:10.1093/nutrit/nuab061
6. https://www.fao.org/3/a0512e/a0512e.pdf. Accessed March 22, 2024.
7. Vera-Santander, V. et al. Molecules. 2023;28(3):1230. doi:10.3390/molecules28031230
8. Gibson, G., et al. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017;14(8):491-502. doi:10.1038/nrgastro.2017.75
